近年来,云计算数据中心因其资源利用率高、管理灵活、可扩展性好等优点,得到了快速发展。但是,更多的计算资源和存储资源集中在云端,给能耗的高效管理带来了更大的挑战。尽管云计算被认为是一种绿色计算,但其本身并没有提供成熟的解决方案来评估和降低能耗。因此,仍需要更加高效的云计算管理模式。能耗模型是云数据中心重要的组成部分。在不间断运转的云数据中心中,用户和管理者都需要了解他们的行为是如何影响计算机能耗的,从而采取相应的调节措施,达到优化能效的目的。如今,随着云数据中心规模的不断扩张,数据中心的能耗特点也变得复杂多变。本文从两个角度解决数据中心能耗问题:1.研究数据中心中计算节点的能耗特点,构建能耗模型;2.设计和实现实时能耗系统。本文采用基于系统利用率来构建一个准确的非线性能耗模型。对计算节点能耗产生影响的部件包括CPU、内存和硬盘等,通过采集各个部件的利用率,通过数据分析和回归分析来得出最终的能耗模型。在能耗模型中,本文充分考虑了 CPU对其他部件耗能的影响,并设计了部件间的影响因子,保证了模型的准确性。实时能耗系统是依托在物联网专项基金能耗管理系统中的子系统。实时能耗系统采用基于Struts2的框架来搭建。主要包括实时展示、自定义能耗查询和特殊任务能耗计算。在每个计算节点中,部署采集程序,分别采集CPU利用率、内存利用率和硬盘利用率,记录在日志文件上。实时展示模块通过高频率的扫描日志文件,得出各部件系统利用率,利用本文的能耗模型计算能耗并将数据存储到数据库中,通过前端图表展示能耗的实时趋势。自定义能耗查询可以通过查询数据库得出某时某计算节点的各种能耗数据。特殊任务能耗计算是计算母系统中并行算法的能耗值。